9.4比较做功的快慢课堂通行证 ----2024-2025学年北师大版物理八年级下学期

9.4比较做功的快慢 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．学习了功率的知识后，小科和几位同学准备做“比一比谁的功率大”的活动。以下是他们设计的三套方案，其中可行的是（　　） ①控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬上楼的高度，并进行比较。 ②控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼用的时间，并进行比较。 ③测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出功率进行比较。 A．只有① B．只有①② C．只有③ D．①②③ 2．甲、乙两机器的功率分别为P甲=1000瓦、P乙=880瓦，下列说法正确的是（　　） A．做功相同，甲用时多 B．甲做功多 C．用时相同，甲做功少 D．甲做功快 3．如图所示，小华和妹妹一起坐双人秋千，当秋千从最高点摆到最低点的过程中，他们的重力做功的大小分别为 W1、W2，重力做功的功率分别为P1、P2。若小华的体重比妹妹重，则下列说法正确的是（　　） A．W1=W2，P1=P2 B．W1<W2，P1>P2 C．W1>W2，P1>P2 D．W1>W2，P1=P2 4．如图，用大小相等的拉力F，分别沿竖直方向和水平方向拉物体，物体的运动方向始终和拉力方向保持一致。已知运动时间tab>tcd，运动距离sab=scd，比较（a）（b）两种情况下拉力所做的功和功率（　　） A．ab段做的功较多 B．ab段和cd段做的功一样多 C．ab段功率较大 D．ab段和cd段功率一样大 5．如图用独轮车搬运砖头到240米远工地，若独轮车所受的阻力为50N，若车厢和砖头所受的总重力G为1000N（车架所受重力忽略不计）．独轮车的有关尺寸如图．工人把车匀速推到工地用了2分钟则下列说法中正确的是（　　） A．独轮车使用时，人手向上的压力为294N B．工人在这段时间内做功的功率为100W C．工人将手靠近车斗会更省力一些 D．轮胎磨损后，在相同条件下，车轮受到地面的摩擦力会更大 6．如图所示，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉着物体B，此时物体B保持静止状态。当用竖直向下2N的力F1拉重为1N的物体A时，能使物体B以0.6m/s的速度匀速向右运动，若只用水平向左的力F2拉物体B时，能使物体A以0.3m/s速度匀速上升，不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦，下列判断正确的是（　　） A．物体B受到的摩擦力为6N B．拉力F2大小为10N C．拉力F2的功率为1.8W D．拉力F1的功率为3.6W 7．在一次活动中，小明和小华先后在同一水平地面上，水平拉着物体A做匀速直线运动，如图所示是物体A两次运动的路程随时间变化的图像。下列判断正确的是（　　） A．物体两次运动的速度： B．物体两次所受的拉力： C．两人拉力对物体所做的功： D．两人拉力对物体做功的功率： 8．如图所示，用大小相等的拉力F分别沿斜面和水平面拉同一个木箱，拉力方向和运动方向始终一致。斜面AB粗糙，长度为sAB，水平面CD光滑，长度为sCD，运动时间分别为tAB、tCD，运动速度分别为vAB、vCD。则（　　） A．若sAB＝sCD，则拉力在AB段做功较多 B．若sAB＞sCD且tAB＝tCD，则拉力在AB段做功较快 C．若sAB＝sCD且tAB＞tCD，则拉力在AB段做功较快 D．若vAB＝vCD，则拉力在AB段和CD段做功一样多 9．如图，两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等，则（　　）    A．甲做功较多，功率较大 B．甲做功较多，功率较小 C．甲做功较多，甲、乙功率相等 D．甲、乙做功相等，乙的功率较大 10．在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，实验装置如图所示，下列说法中错误的是（　　） A．小车运动距离远，表明阻力对物体运动影响小 B．实验中要控制小车每次到达斜面底端时速度相同 C．小车在毛巾、棉布、木板表面运动时阻力做的功不同 D．小车在毛巾表面运动时阻力做功的功率最大 二、填空题 11．物理学家 通过大量的实验研究，探索总结出杠杆原理； 是蒸汽机的改良者，为了纪念他，把他的名字命名为功率的单位。 12．一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB=BC。如图所示，物体在AB段耗时T1，在BC段耗时T2；物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2。则T1 T2，W1 W2，P1 P2（三空均选填“”、“”或“”）。 13．如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的、图象分别如图乙、丙所示，两次对应的弹簧测力计示数分别为、，两次拉力的功率分别为、。则 ， （均选填“”“”或“”） 14．物体在 做的功叫做功率，功率是表示 的物理量。若某台机器做功的功率为100瓦，表示在 该机器做功100 。 15．在水平地面上有一长方体木箱，小林用水平推力 F 把木箱向前推动，如图甲所示，此过程中， 推力 F 随时间 t 的变化情况如图乙所示，木块前进的速度 v 的大小随时间 t 的变化情况如图丙所示， 则从 3s 至 5s 内，推力对木块所做的功 J，从 0s 至 1s 内，推力对木块所做的功的功率为 。 16．如图所示。甲图中水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力的作用，其F﹣t和v﹣t图象分别如图乙和图丙所示。由图象可知，9s~12s内，推力对物体做功 J；此段时间推力做功的功率为 W。 三、实验题 17．测量两位同学从一楼上到三楼做功快慢的实验： （1）已提供的器材是体重秤和皮尺，还需要的器材是 ； 下表是两位同学的实验数据： 实验次数 同学 做功时间（秒） 做功（焦） 1 甲 30 6000 2 甲 60 120007 3 乙 30 4000 4 乙 50 6000 （2）比较实验次数1和3可得到：当 相同时，做的功越多，做功越快； （3）比较实验次数 可知：当两位同学做功相同时，所用时间越少，做功越快； （4）当他们做功多少和做功时间均不相同时， ，做功越快。因此，为了比较两位同学做功的快慢，应该在表格最后一列增加一栏项目，这个项目是 ，为此物理学中引入了一个新的物理量叫 。 四、综合题 18．今年春节前后，我国出现大范围降雪，严重妨碍了人们的交通出行。工作人员夜以继日的辛勤劳动保障了广大人民群众的出行安全。如下图所示是除雪车正在消除路面积雪的场景。（g取） （1）冬天由于水蒸气液化，除雪车玻璃 （选填“内”或“外”）侧容易起雾； （2）除雪车的方向盘属于简单机械 （填简单机械的名称）；使用它是为了 ； （3）若除雪车在水平路面上以的速度，匀速直线行驶，则行驶的路程是 若它受到的阻力是，牵引力的功率是 ； （4）当除雪车静止在水平路面上时，对地面的压强为，车轮与水平路面的总接触面积为，则此时除雪车的质量是 。 五、计算题 19．2022年8月，深圳作为先行示范区，完全自动驾驶汽车可以合法上路了，如图甲所示，一辆无人自动驾驶汽车沿着平直公路行驶，运动的路程一时间图像如图乙所示，车辆的质量为1600kg，所受到的阻力是车重的，g取，求： (1)10min内无人驾驶汽车的平均速度； (2)前5min无人驾驶汽车牵引力做的功； (3)前5min无人驾驶汽车牵引力做功的功率。 《9.4比较做功的快慢》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D C B B D D B A C 1．D 【详解】爬楼是克服自身的重力做功，，若做功时间t一定，测出各自的体重m和爬楼的高度h 体重和爬楼高度、g的乘积越大，功率就越大；控制爬楼高度一定，测出各自的体重m和爬楼时间t，若的比值越大，功率就越大；测出各自的体重、爬楼时间和爬楼的高度，根据求出功率，比较功率的大小，所以三种方法都是可以的。 故选D。 2．D 【详解】A．由题可知，P甲=1000瓦、P乙=880瓦，则P甲>P乙，由，做功相同时，甲机器用时少于乙机器用时。故A错误； BD．功率是描述做功快慢的物理量，P甲>P乙，说明甲做功快，由于做功时间未知，无法判断甲乙机器做功的多少。故B错误，D正确； C．由P甲>P乙，W=Pt可知，相同时间时，甲机器做功多于乙机器做功。故C错误。 故选D。 3．C 【详解】从最高点下摆到最低点的过程中，小华和小红的重力做功分别为 W1=G1h W2=G2h 因为h相同，且G1>G2，则W1>W2；根据知，小华和小红的重力做功的功率分别为 因为t相同，W1>W2，所以P1>P2；故C正确，ABD错误。 故选C。 4．B 【详解】AB．根据可知，拉力相同，在力的方向上移动的距离相同，故ab段和cd段做的功一样多，故A不符合题意；B符合题意； CD．可知，ab段和cd段做的功一样多，运动时间tab>tcd，故ab段功率较小，故CD不符合题意。 故选B。 5．B 【详解】A．由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得 故A错误； B．因为独轮车做匀速直线运动，则工人对独轮车的推力 F推＝f＝50N 工人做功 W＝F推s＝50N×240m＝12000J 工人做功的功率 故B正确； C．图中阻力和阻力臂一定，杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，工人将手靠近车斗一些，动力臂减小，则动力变大，即更费力．故C错误； D．轮胎磨损后，接触面的粗糙程度变小，则压力不变，接触面的粗糙程度变小，车轮受到地面的摩擦力会减小．故D错误。 故选B。 6．D 【详解】A．由图可知，n=3，当B水平匀速向右运动时，B所受的摩擦力等于A的重力与F1之和的3倍，即 f=3(F1+GA)=3×(2N+1N)=9N 故A错误； B．水平向左拉物体B时，由平衡条件得 F2=3GA+f=3×1N+9N=12N 故B错误； C．水平向左拉物体时，B的移动速度为 vB===0.1m/s 拉力F2功率为 P2=F2×vB=12N×0.1m/s=12W 故C错误； D．用力F1竖直向下拉物体A时，拉力F1的功率 P1=F1v=2N×3×0.6m/s=3.6W 故D正确。 故选D。 7．D 【详解】A．两次物体均做匀速直线运动，由图可知相同时间内，由可知，，故A错误； B．小明和小华先后在同一水平地面上，水平拉着物体做匀速直线运动，两次的拉力均等于摩擦力，又两次的压力和接触面粗糙程度均一样，故两次的摩擦力相等，拉力也相等，故B错误； CD．，由图可知相同时间内，拉力相等，由可知，两人拉力对物体所做的功，由可知，，故C错误，D正确。 故选 D。 8．B 【详解】A．沿斜面和水平面拉木箱时，所用的力F相等，若sAB＝sCD，则根据W＝Fs可知，拉力在AB段和CD段做功一样多，故A错误； B．沿斜面和水平面拉木箱时，所用的力F相等，若sAB＞sCD，则根据W＝Fs可知，拉力在AB段做功较多，因为tAB＝tCD，所以根据可知，拉力在AB段做功较快，故B正确； C．若sAB＝sCD，拉力在AB段和CD段做功一样多，若tAB＞tCD，根据可知，拉力在AB段做功较慢，故C错误； D．沿斜面和水平面拉木箱时，所用的力F相等，若vAB＝vCD，根据公式 W＝Fs＝Fvt 可知，时间不确定，无法比较做功的多少，故D错误。 故选B。 9．A 【详解】两人举起杠铃质量相同，即杠铃重相同，由于甲比乙高，即举起的高度 h甲>h乙 举起杠铃做功 W=Gh 举起杠铃做的功 W甲>W乙 根据，举起杠铃用的时间相同，做功功率为 P甲>P乙 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10．C 【详解】A．阻力较小时，小车可以运动的更远，阻力较大时小车运动的距离小，故小车运动距离远时阻力对物体运动的影响小，故A正确，不符合题意； B．根据控制变量法，实验中要使小车在水平面运动时只有阻力大小不同，故每次都要控制小车到达斜面低端时速度相同，故B正确，不符合题意； C．小车从斜面知水平面时因小车的质量和速度相同，则三次实验中小车的机械能相同，最终停止时是阻力做功等于到水平面时的机械能，故C错误，符合题意； D．小车在毛巾表面运动的时间最短，且阻力做功一样，由可知时间小功率大，故D正确，不符合题意。 故选C。 11． 阿基米德 瓦特 【详解】[1]古希腊哲学家、科学家阿基米德提出了杠杆平衡条件的原理，内容是作用在杠杆上的两个力与其力臂的乘积相等时，杠杆达到平衡状态。 [2]瓦特是英国的发明家、企业家，被誉为第一次工业革命的重要人物；他在1769年改进了纽科门蒸汽机，提高了蒸汽机的效率，使其在商业应用上变得可行。瓦特在1782年制成了复动式蒸汽机，并在棉纺织业得到了应用。 12． = 【详解】[1]由题知 AB=BC由于物体在自由下落时做加速运动，由可知物体在BC段运动的时间短，即 T1>T2 [2]同一物体的重力不变，且 AB=BC根据可知，物体在AB段和BC段重力做的功相等，即 W1=W2 [3]因为 W1=W2 T1>T2则根据公式可知，物体在AB段重力做功的功率小于BC段重力做功的功率，即 P1<P2 13． = < 【详解】[1]木块两次运动过程中，木块对水平面的压力及接触面粗糙程度相同，所以木块受到的滑动摩擦力相同；木块两次均做匀速直线运动，受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，所以，两次对应的弹簧测力计示数。 [2]由图乙可知，第一次木块运动的速度为 由图丙可知，第二次木块运动的速度为4m/s，第二次速度较大，根据 可知，两次拉力的功率大小关系为。 14． 单位时间内 做功快慢 1秒内 焦 【详解】[1][2]在物理学中，把单位时间内做功的多少叫做功率，功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大，表示做功越快。 [3][4]某台机器工作时的功率为100瓦，表示该机器在1秒内做功100焦。 15． 120J 0 【详解】[1]由乙图可知在3s至5s内推力F=60N，这一时间段速度为v=1.0m/s，时间t=2s，可知推力做功为 W=Fs=Fvt=60N×1.0m/s×2s=120J [2]由丙图可知， 0s 至 1s 内，物体速度为0，物体静止不动，此时推力对木块未做功，W推=0，有 16． 18 6 【详解】[1]由丙图知，9s~12s内，物体做匀速运动，且 由乙图知，9s~12s内的推力 则9s~12s内推力F做功 [2]此段时间推力做功的功率 17． 秒表 所用时间 1和4 单位时间内做的功越多 做功/做功时间（焦/秒） 功率 【详解】（1）[1]人上楼时的功率 实验需要测出人的质量m、楼的高度h、上楼需要的时间t，需要的实验器材是体重秤、皮尺、秒表。 （2）[2]比较实验次数1和3的数据，做功时间都是30s，甲同学做功6000J，乙同学做功4000J，分析数据可知，当所用时间相同时，做的功越多，做功越快。 （3）[3]比较实验次数1和4的数据，甲、乙同学做功都是6000J，甲同学做功时间30s，乙同学做功时间50s，分析数据可知，当两位同学做功相同时，所用时间越少，做功越快。 （4）[4]当做功的多少和时间均不相同时，算出功和时间的比值进行比较，即单位时间内做的功越多，做功越快。 [5][6]为此物理学中引入了一个新的物理量叫功率，功率表示物体做功的快慢，故在表格最后一列增加一栏项目，这个项目是功率。 18． 内 轮轴 省力 3000m 【详解】（1）[1]除雪车内部空气温度较高，水蒸气遇到冷的玻璃后在玻璃表面液化，导致除雪车玻璃内侧出现水雾。 （2）[2][3]轮轴是由轮和轴组成的，除雪车的方向盘属于轮轴，轮轴的动力臂大于阻力臂，相当于一个省力杠杆，所以使用轮轴的目的是省力。 （3）[4]行驶的路程 [5]匀速行驶，牵引力等于阻力，故牵引力的功率为 （4）[6]当除雪车静止在水平路面上时，对地面的压力等于车的重力，故车的重力为 除雪车的质量 19．(1)4.5km/h (2)3.6×105J (3)1200W 【详解】（1）根据图像可知，无人驾驶汽车在10min内通过的路程为0.75km，10min内无人驾驶汽车的平均速度 （2）无人驾驶汽车所受的重力 无人驾驶汽车匀速行驶时受到的阻力 由于无人驾驶汽车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力，则牵引力 前5min无人驾驶汽车运动的距离 牵引力做的功 （3）前5min无人驾驶汽车牵引力做功的功率 学科网（北京）股份有限公司 $$